Cell子刊：磷酸化決定線粒體的關鍵功能

　　為了確保營養物質的有效利用，細胞會捕獲可用的營養分子并將其轉運到細胞內部。當不同營養物質同時存在時，細胞會根據自己的功能狀態選擇最合適的分子，放棄其他營養物。日前，Cell Metabolism雜志上發表的一項新研究，解析了線粒體在面對不同營養物質時的適應機制。

　　營養物質進入細胞后會被送到線粒體，在那里“燃燒”并釋放出其中蘊含的能量。線粒體是細胞能量代謝的中心，是氧化磷酸化、ATP合成、脂肪酸氧化等代謝過程的發生地，在細胞的生命活動中具有重要的作用。

　　糖類（葡萄糖）和脂肪（脂肪酸）這兩類燃料都能被線粒體利用，不過當主要燃料類型發生改變時，線粒體也需要做出相應的調整。舉例來說，飲食、鍛煉和齋戒會影響細胞中的燃料比例。此外，即使細胞燃料沒有發生改變，細胞也需要在某些情況下改變活性，優先使用特定類型的營養燃料。例如，當機體受到感染時，免疫細胞就會激活。

　　在上述情況下，線粒體都需要調整自己的電子傳遞鏈（ETC）。“我們知道ETC需要做出適應，但并不清楚促成這一改變的信號，以及介導這一過程的分子，”文章的資深作者，Dr. Enríquez說。

　　在線粒體中，營養物質會在氧的參與下“燃燒”生成能量、水和二氧化碳。當ETC從燃燒糖類轉變為燃燒脂肪酸時，一開始并不適應，會生成過氧化氫。

　　研究人員發現，這些過氧化氫會激活一個分子傳感器Fgr（Fgr-tyrosine kinase），讓機體知道ETC 不適應到達線粒體的脂肪酸。隨后，細胞就會給ETC的復合體添加一個磷酸基團，使其更加活躍。這種修飾改變了ETC的組織形式，幫助它更有效的利用脂肪酸。研究人員指出，這樣的磷酸化修飾是可逆的，應該還存在某個未知分子負責觸發去磷酸化過程，允許線粒體在需要時重新適應葡萄糖。

　　這項研究所闡明的機制可以幫助人們進一步理解，齋戒、氧供給受限（局部缺血）和免疫細胞活化時細胞做出的適應性改變。